對(duì)分課堂教學(xué)模式對(duì)提升高校理工科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的探究

薛慧君 張楊 馬曉玉 呂昊

[摘 要] “對(duì)分課堂”結(jié)合講授式教學(xué)和討論式教學(xué)的優(yōu)勢，將教學(xué)過程分為三部分：教師講授、獨(dú)立內(nèi)化、學(xué)生討論。有效解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的學(xué)生參與度不夠、課堂互動(dòng)不足兩大核心問題。筆者從高校理工科專業(yè)課堂教學(xué)特點(diǎn)及存在的問題為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合對(duì)分課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵，設(shè)計(jì)了基于數(shù)字電子技術(shù)對(duì)分課堂的教學(xué)模式，并闡述了具體實(shí)施方案，提出了對(duì)分課堂在高校理工科專業(yè)課堂實(shí)施的可行性。

[關(guān)鍵詞] 對(duì)分課堂;高校理工科專業(yè);教師講授;內(nèi)化吸收;課堂討論

[作者簡介] 薛慧君（1983—），女（滿族），遼寧葫蘆島人，生物物理學(xué)博士，空軍軍醫(yī)大學(xué)軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系醫(yī)學(xué)電子學(xué)教研室講師，

主要從事非接觸生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測和處理技術(shù)研究;呂 昊（1981—），男（土家族），湖北宜昌人，生物物理學(xué)博士，空軍軍醫(yī)大學(xué)軍事生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)系醫(yī)學(xué)電子學(xué)教研室主任、副教授（通信作者），主要從事非接觸生物雷達(dá)探測技術(shù)研究。

[中圖分類號(hào)] G642? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）30-0259-03? ? [收稿日期] 2019-10-27

振興本科教育是當(dāng)下高等教育改革發(fā)展的核心任務(wù)。2018年6月21日，教育部在四川成都召開新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議，提出堅(jiān)持“以本為本、四個(gè)回歸”，淘汰“水課”，打造有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”。也就是要把現(xiàn)在普遍存在的低階性、陳舊性和不用心的本科課程打造成具有高階性、創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)度的課程。課堂改革是教育改革的最終落腳點(diǎn)，如何讓傳統(tǒng)課程發(fā)生實(shí)質(zhì)性變革，如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，尤其是理工科高端人才，對(duì)科技創(chuàng)新、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。因此，打破陳舊的教學(xué)模式，提升理工科專業(yè)教學(xué)質(zhì)量是急需解決的重要難題。

一、當(dāng)前高校理工科專業(yè)本科教育的特點(diǎn)

當(dāng)前高校理工科專業(yè)課程是在學(xué)生掌握高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率統(tǒng)計(jì)等一系列基礎(chǔ)課程之后才能學(xué)懂的課程。一個(gè)理工科學(xué)生通常要學(xué)習(xí)好多門專業(yè)課程，這些課程構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)框架，與國民生產(chǎn)、科技前沿關(guān)系密切。因此，理工科專業(yè)本科教學(xué)內(nèi)容也要緊隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)與行業(yè)發(fā)展的需求不斷更新。

為了響應(yīng)人才強(qiáng)國號(hào)召，理工科專業(yè)課程教學(xué)改革從教材更新、教學(xué)方法改進(jìn)、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面持續(xù)投入大量的人力、物力，但收效甚微。其主要原因在于：（1）近年來，大學(xué)里始終存在著重科研、輕教學(xué)的現(xiàn)象，搞科研被認(rèn)為更有前途。相比較而言，教學(xué)卻是一個(gè)良心活兒，教學(xué)質(zhì)量的好壞難以量化。官方和民間對(duì)一所高校的評(píng)價(jià)，也長期建立在師資隊(duì)伍建設(shè)、重點(diǎn)學(xué)科、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、科研項(xiàng)目和論文的等級(jí)數(shù)量之上，顯然，這些標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際教學(xué)質(zhì)量無關(guān)。（2）隨著中國高校逐年擴(kuò)招，高等教育逐漸從精英式教育轉(zhuǎn)型為大眾式教育，稍不留心就會(huì)出現(xiàn)教育質(zhì)量下降的問題。另外，現(xiàn)在的大學(xué)生是高速互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，智能手機(jī)的普及使學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活呈現(xiàn)嚴(yán)重的碎片化模式，主要表現(xiàn)在學(xué)生上課自律能力不足、玩手機(jī)、不認(rèn)真聽講，對(duì)于知識(shí)積累和連貫性很強(qiáng)的理工科專業(yè)課程，碎片化的學(xué)習(xí)習(xí)慣危害極大。（3）大學(xué)理工科專業(yè)課堂還是以傳統(tǒng)的講授式教學(xué)為主，教師在課堂上單向給學(xué)生灌輸知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)地跟從老師的思路。講授式教學(xué)模式很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和探索精神，而其恰恰是理工科學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的重要素質(zhì)。

隨著科技信息技術(shù)飛速發(fā)展，教育界越來越認(rèn)識(shí)到工業(yè)時(shí)代形成的教育模式和課堂體系，已經(jīng)難以適應(yīng)信息化社會(huì)的發(fā)展。許多高校正在嘗試?yán)眯畔⒓夹g(shù)對(duì)傳統(tǒng)課堂進(jìn)行改造和探索。近些年，以幕課（MOOC）、翻轉(zhuǎn)課堂為代表的教育項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)入高校，在教育創(chuàng)新實(shí)踐中發(fā)揮了各自的作用，給高校本科教學(xué)改革帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，但也呈現(xiàn)出較為突出的問題：（1）MOOC不受區(qū)域限制進(jìn)行優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享，促進(jìn)全面學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)，但學(xué)生無法體會(huì)傳統(tǒng)課堂的集體聆聽、相互感染的氣氛。俗話說，沒有溫度和濕度的土地不能夠孕育出新的生命，同樣沒有互動(dòng)的MOOC，即使名師授課，也很難培養(yǎng)出優(yōu)秀的創(chuàng)新人才;（2）翻轉(zhuǎn)課堂雖然注重學(xué)生與老師交流互動(dòng)，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，但這種教學(xué)模式對(duì)老師的教育理念和專業(yè)能力提出了更高的要求，年輕教師難以把握。由于課堂討論的開放性，如果按照學(xué)生的思路展開，教師難以把控教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于專業(yè)性很強(qiáng)的理工科課程，學(xué)生很難把握重點(diǎn)和難點(diǎn)，倘若教師引導(dǎo)過多，學(xué)生的自主性又會(huì)淪為表象，影響教學(xué)效果。

二、對(duì)分課堂教學(xué)模式

針對(duì)當(dāng)前高校本科教學(xué)課堂存在的主要問題，結(jié)合講授式和討論式課堂的優(yōu)點(diǎn)，復(fù)旦大學(xué)張學(xué)新教授于2014年提出“對(duì)分課堂”的教學(xué)新模式，其核心理念是把一半時(shí)間分配給教師進(jìn)行教授，另一半時(shí)間分配給學(xué)生以討論的方式進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)[1]。對(duì)分課堂教學(xué)主要分為三個(gè)過程：即講授（Presentation）、內(nèi)化吸收（Assimilation）、討論（Discussion），因此對(duì)分課堂簡稱為PDA課堂。

對(duì)分課堂強(qiáng)調(diào)“先教后學(xué)”，即教師先講授，學(xué)生延時(shí)討論。教師的授課原則是精講和留白，即在對(duì)分課堂上，教師做好引導(dǎo)式和框架式的精講，包括講解學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)和難點(diǎn)，以及章節(jié)內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系等;在教授過程中，還要運(yùn)用我國傳統(tǒng)繪畫藝術(shù)中的重要表現(xiàn)手法——留白[2]，比如教師畫出一顆樹的主干，要學(xué)生添枝加葉，留給他們主動(dòng)探索的空間，讓學(xué)生帶著任務(wù)去“填空”。而后，教師按照讀書筆記（知識(shí)梳理）+常規(guī)作業(yè)+“亮考幫”的作業(yè)形式讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)[3]。自主學(xué)習(xí)屬于內(nèi)化吸收階段，表現(xiàn)為閱讀復(fù)習(xí)、獨(dú)立思考、完成作業(yè)任務(wù)。其中作業(yè)任務(wù)是連接討論和講授的核心環(huán)節(jié)，是決定對(duì)分成功與否的關(guān)鍵要素。延時(shí)討論是指內(nèi)化吸收之后進(jìn)行的課堂討論，事先把學(xué)生按照4～6人/組的原則進(jìn)行分組，討論可以采用多種形式，比如小組內(nèi)討論、組間討論、全班分享，討論的內(nèi)容主要圍繞教師布置的任務(wù)進(jìn)行，教師可針對(duì)學(xué)生的共性問題進(jìn)行答疑解惑。整個(gè)教學(xué)流程如果發(fā)生在一節(jié)課內(nèi)，稱為“當(dāng)堂對(duì)分”，如果發(fā)生在兩次課內(nèi)，稱為“隔堂對(duì)分”。鑒于理工科專業(yè)課程推導(dǎo)性強(qiáng)、要有大量的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備才能掌握、需要課后做作業(yè)加深對(duì)知識(shí)的理解等特點(diǎn)，筆者推薦高校理工科專業(yè)課程采用“隔堂對(duì)分”的教學(xué)模式。假設(shè)某高校理工科專業(yè)課程每周兩節(jié)課，連續(xù)三周學(xué)習(xí)內(nèi)容A、B、C，“隔堂對(duì)分”基本流程見圖1。

三、對(duì)分課堂的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)分課堂一經(jīng)推出就受到了不同高校眾多一線教師的追捧，其中不乏有理工科專業(yè)教師采用對(duì)分課堂教學(xué)模式進(jìn)行授課研究[4]。教學(xué)效果評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，采用對(duì)分教學(xué)模式后，授課質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到了顯著提升，學(xué)生的學(xué)習(xí)模式變被動(dòng)為主動(dòng)，活躍了思維能力、增強(qiáng)了探索精神。好的教學(xué)效果的取得與對(duì)分課堂的特點(diǎn)密切相關(guān)：（1）強(qiáng)調(diào)學(xué)生的中心地位。對(duì)分課堂重視教師講授的主導(dǎo)性作用，使教師由“主演”變成了“導(dǎo)演”，成為了教學(xué)過程的設(shè)計(jì)者和向?qū)АW(xué)生由“觀眾”變?yōu)椤把輪T”，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成了主動(dòng)的過程性學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)興趣得到了顯著增強(qiáng)，能獨(dú)立解決實(shí)際問題，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，師生之間也構(gòu)建了相互學(xué)習(xí)的伙伴關(guān)系。（2）強(qiáng)調(diào)先教后學(xué)。每一個(gè)單元的對(duì)分課堂，都是教師先講授新內(nèi)容，保證知識(shí)傳承的系統(tǒng)性和準(zhǔn)確性，教師不需要全面講解課程內(nèi)容，只需取其精髓，將基礎(chǔ)概念、重點(diǎn)、難點(diǎn)以及內(nèi)容框架傳授給學(xué)生，并交代學(xué)生課下需要完成的任務(wù)。學(xué)生在教師講授的時(shí)候認(rèn)真做筆記，課下根據(jù)課堂講授的內(nèi)容，利用教師提供的課件資源，結(jié)合查閱的學(xué)習(xí)資料，獨(dú)立完成教師布置的課后作業(yè)，完成內(nèi)化吸收，為下次課堂討論做準(zhǔn)備。（3）強(qiáng)調(diào)提升學(xué)習(xí)效率。對(duì)外經(jīng)貿(mào)大學(xué)的李芳博士在“重構(gòu)傳統(tǒng)、激活課堂”的主題講座中指出，學(xué)習(xí)等級(jí)從低到高可分為聽講、閱讀、視聽、演示、討論、實(shí)踐和教授他人（見圖2），前四種學(xué)習(xí)方式為被動(dòng)型學(xué)習(xí)，知識(shí)在大腦中的平均留存率最高為30%，另外三種學(xué)習(xí)方式為主動(dòng)型學(xué)習(xí)，知識(shí)在大腦中的平均留存率高于被動(dòng)學(xué)習(xí)，最高可達(dá)90%。對(duì)分課堂的課上討論環(huán)節(jié)教師不做講授，學(xué)生根據(jù)自己對(duì)內(nèi)容的理解，分享學(xué)習(xí)的收獲和困惑，互相答疑和啟發(fā)，極大地提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，大大提高了學(xué)習(xí)效率。（4）強(qiáng)調(diào)過程考核。對(duì)分課堂引入了一個(gè)明確的梯度框架作業(yè)，包含讀書筆記（知識(shí)梳理）+常規(guī)作業(yè)+“亮考幫”，教師可根據(jù)每次學(xué)生上交作業(yè)的情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行打分。如果一次作業(yè)5分，學(xué)生只要提交，無論好壞都可得3分;如果態(tài)度認(rèn)真，可得4分;如果作業(yè)中有自己的見解、有新意，可給5分。學(xué)生每次作業(yè)的提交情況作為過程考核結(jié)果，形成梯度評(píng)價(jià)。相比期末考試定成敗的考核方法，更加科學(xué)合理。

四、對(duì)分課堂在理工科課堂上的實(shí)施探討

本文以高等學(xué)校理工科專業(yè)課程數(shù)字電子技術(shù)為例，進(jìn)行對(duì)分課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)研究。數(shù)字電子技術(shù)主要講授邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、門電路、組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、脈沖波形的產(chǎn)生和整形電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換等六部分知識(shí)。每部分關(guān)聯(lián)度較強(qiáng)，基本概念、定理較多，邏輯性、推導(dǎo)性較強(qiáng)，學(xué)生在有限課時(shí)很難準(zhǔn)確掌握大量的電路分析和設(shè)計(jì)方法。

基于“數(shù)字電子技術(shù)”的對(duì)分課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，將課程教學(xué)分為課前準(zhǔn)備、課上講授、課下內(nèi)化吸收、課上討論四個(gè)階段。由于該課程中典型門電路分析推導(dǎo)性較強(qiáng)，采用“隔堂對(duì)分”教學(xué)模式，教師有充裕的時(shí)間將知識(shí)框架講授清楚，學(xué)生也能夠利用課后時(shí)間內(nèi)化吸收，為下次課上討論做好充分的準(zhǔn)備。

（一）教師講授

教師需授課前做好教學(xué)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備相關(guān)教學(xué)資料，如教案、幻燈、音頻、視頻或相關(guān)論文等，并準(zhǔn)備給學(xué)生布置的課下作業(yè)。課堂上，教師只講授基本的門電路概念和分析方法的核心思想以及重點(diǎn)、難點(diǎn)，幫助學(xué)生梳理知識(shí)框架、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、布置課下作業(yè)，并將教學(xué)資料通過教學(xué)資源平臺(tái)推送給學(xué)生。學(xué)生同時(shí)要做好課堂筆記，理解知識(shí)基本框架，掌握知識(shí)要點(diǎn)。

（二）學(xué)生內(nèi)化吸收

在掌握課堂授課內(nèi)容的基礎(chǔ)上，學(xué)生課后利用教師推送的學(xué)習(xí)資料自查資料，獨(dú)立完成知識(shí)的內(nèi)化吸收，完成課下作業(yè)，包括知識(shí)結(jié)構(gòu)的梳理、常規(guī)作業(yè)、“亮考幫”。

（三）課堂討論

學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論，討論內(nèi)容包括：

（1）對(duì)上次教學(xué)內(nèi)容的整理，學(xué)習(xí)心得;（2）與常規(guī)作業(yè)不同的解題思路和方法;（3）“亮考幫”。通過小組討論，學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得，解決低層次問題，凝練高層次問題。最后，教師與學(xué)生互動(dòng)交流，解決共性問題。

以上3個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)做得不到位，都會(huì)影響教學(xué)效果。可見，“對(duì)分課堂”教學(xué)模式對(duì)教師把控教學(xué)的能力提出了更高的要求。學(xué)生期末成績由過程考核和期末考試兩部分組成，過程考核主要針對(duì)學(xué)生完成作業(yè)情況，考核結(jié)果占總成績的60%，期末考試采取傳統(tǒng)閉卷考試形式，考試結(jié)果占總成績的40%。這種考核模式，避免了學(xué)生考前突擊迅速提高成績，考核結(jié)果相對(duì)公平。

五、結(jié)語

對(duì)于成長在時(shí)間碎片化的大學(xué)生而言，傳統(tǒng)的教學(xué)方式無法保證學(xué)生的聽課效率、無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。對(duì)分課堂的提出，重新分配了教師和學(xué)生的權(quán)利和責(zé)任，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了適度的“增負(fù)”，使教師成為真正的腦力勞動(dòng)者。整個(gè)教學(xué)過程以學(xué)生為中心，教師只需做好“精講+留白”的把控式講解，大部分工作由學(xué)生自己完成，真正做到了知識(shí)、能力、素質(zhì)的有機(jī)融合，培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和高級(jí)思維。對(duì)分課堂的教學(xué)模式值得推廣和探討。

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Study on Improving Teaching Quality of Science and Engineering in Universities by the Application of PDA Class Model

XUE Hui-jun，ZHANG Yang，MA Xiao-yu，L？譈 Hao

（Department of Biomedical Engineering，Air Force Medical University，Xi'an，Shaanxi 710062，China）

Abstract："Presentation-Assimilation-Discussion （PDA） class" combines the advantages of lecture teaching and discussion teaching.The teaching process is divided into three parts：teachers teaching，independent internalization and student discussion.The PDA class model effectively solves the problems that the student do not participate in learning activities and they are lack of interaction with teachers，which are the two core problems existing in the traditional teaching model.This paper，based on the characteristics and problems of science and engineering in university and combining with the connotation of PDA class，designed the PDA class model of Digital Electronic Technology，and expounded the concrete implementation scheme.At last，the feasible application approach of PDA class in the courses of science and engineering was put forward.

Key words：PDA class;science and engineering majors in universities;teachers'teaching;internalized absorption;discussion